【摘要】：擬除蟲菊酯類農(nóng)藥作為一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,可以通過干擾性激素受體的結(jié)合的方式,抑制或刺激性激素的正常合成、釋放和轉(zhuǎn)運過程,影響內(nèi)分泌系統(tǒng)正常運行,引起免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等異常。隨著擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的產(chǎn)量、使用量和環(huán)境殘留量的不斷增加,它們的生態(tài)健康風(fēng)險也越來越引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來的研究表明,腸道菌群作為人體內(nèi)的“超級器官”,與人體的各種健康問題密切相關(guān),受遺傳基因、食物、外源化合物等的共同作用而改變,并參與人類各項生理生化和代謝活動。因此研究腸道菌群和代謝之間的相互作用機制和宿主健康之間的關(guān)聯(lián),在調(diào)節(jié)外源化合物的健康風(fēng)險方面具有重要的意義?由于處于生物體青春期前期的個體發(fā)育尚不成熟,雌激素樣農(nóng)藥可能對發(fā)育中的內(nèi)分泌和生殖器官產(chǎn)生持久不可逆的損傷或障礙,而從配子發(fā)生的角度來看,雄性更容易受到雌激素樣化合物的影響。因此,對于雌激素樣化合物在處于青春期這一敏感期的雄性個體中的影響和作用研究尤為重要。我們認(rèn)為在研究雌激素樣農(nóng)藥對雄性生殖發(fā)育及代謝的影響時,腸道菌群的作用也不可忽視。已有研究發(fā)現(xiàn)擬除蟲菊酯如氯氰菊酯具有內(nèi)分泌干擾效應(yīng),通過腹腔注射氯氰菊酯暴露青春期雄鼠后,出現(xiàn)了青春期啟動日齡明顯提前、血清FSH、LH、性激素水平增高、GnRH脈沖釋放間隔縮短的現(xiàn)象,但其中的機制并不清楚。而且由于農(nóng)藥的典型暴露途徑為經(jīng)口暴露而非腹腔注射,氯氰菊酯等農(nóng)藥在經(jīng)過消化道進(jìn)入生物體后,將發(fā)生一系列的復(fù)雜代謝反應(yīng),尤其與腸道微生物之間的相互作用后導(dǎo)致的可能健康風(fēng)險尚需要進(jìn)一步研究。所以本研究以50,200和500μg/kg的氯氰菊酯(cypermethrin,CYP)采用口服方式暴露出生23天(PND 23)的雄性SD大鼠,通過檢測血常規(guī),精子以及采用微生物分子生態(tài)學(xué)方法分析腸道菌群的結(jié)構(gòu)和功能改變,整合分析闡明具有內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的氯氰菊酯經(jīng)口暴露后,青春期雄鼠腸道菌群及代謝擾動探討對雄鼠青春期生殖發(fā)育的影響及其可能機制。主要工作及結(jié)果如下:(1)500μg/kg氯氰菊酯暴露后,血常規(guī)的結(jié)果顯示雄鼠紅細(xì)胞分布寬度RDW顯著增加。通過采用16S rRNA的高通量測序技術(shù)對暴露后青春期雄鼠腸道菌群進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,500μg/kg氯氰菊酯雄鼠的腸道菌群發(fā)生了明顯變化。在科的水平上,擬桿菌科(Bacteroidaceae),韋榮球菌科(Veillonellaceae)和Tannerellaceae的相對豐度明顯上升;在屬水平上,Prevotellaceae UCG-003相對豐度上升。這些腸道菌群的結(jié)構(gòu)變化指示雄鼠的免疫平衡可能受到損害。而且由于RDW也與炎癥相關(guān),我們推測氯氰菊酯的暴露可能擾動了青春期雄鼠的免疫平衡。(2)我們發(fā)現(xiàn)500μg/kg氯氰菊酯暴露后雄鼠體重增長率降低,而腸道菌群中與體重相關(guān)的Prevotellaceae UCG-003豐度顯著相關(guān),這說明氯氰菊酯暴露后腸道菌群失衡,造成雄鼠代謝異常,從而影響青春期雄鼠體重增長。綜上,我們通過研究氯氰菊酯對青春期大鼠血液指標(biāo)、精子指標(biāo)及腸道菌群的擾動效應(yīng),我們發(fā)現(xiàn)氯氰菊酯的攝入可能通過改變腸道菌群正常的組成和結(jié)構(gòu),增加機體內(nèi)代謝紊亂,免疫反應(yīng)等健康風(fēng)險,提示腸道菌群在機體中的在重要作用,以及將腸道微生物納入環(huán)境化合物健康風(fēng)險評估的積極意義。我們的研究為今后研究擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的毒性效應(yīng)提供了新的模式和思路,為開發(fā)低生態(tài)風(fēng)險的農(nóng)藥提供了重要參考。
【圖文】：

共得到 221 個 OTU。用稀釋曲線（Rarefaction curve）對樣品測序深度的合理與否進(jìn)行分析。如圖4-1 所示，隨著所測序列數(shù)的增加，得到的 OTU 數(shù)也不斷增加，當(dāng)測序條數(shù)到達(dá)一定水平時，曲線均趨于平緩，說明此時測序的深度已基本覆蓋樣品中的所有物種，說明本實驗的測序數(shù)是合理的。圖 4-1 測序樣本的稀釋曲線，其中FC 代表對照組，F(xiàn)L 代表氯氰菊酯低濃度暴露組，，F(xiàn)M 代表氯氰菊酯中濃度暴露組，F(xiàn)H代表氯氰菊酯高濃度暴露組Figure 4-1. Rarefaction curve of the samples. FC denotes Control group, FL denotes LowConcentration group, FM denotes Medium Concentration group, FH denotes HighConcentration group使用 Silva 數(shù)據(jù)庫與測得序列進(jìn)行比對，對 OTU 進(jìn)行注釋

圖 4-2 腸道菌群門水平豐度Figure 4-2. Relative abundance at phylum level在綱水平上，這 221 個 OTU 一共可以分成 15 個綱，如圖 4-3。其中優(yōu)勢菌屬為擬桿菌綱（Bacteriodia）和梭菌綱（Clostridia），分別占 61.8%和 12.7%
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q492

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5 樂t帕

本文編號：2607269